[发明专利]MRAM器件和制造这种MRAM器件的方法

权利要求书

1.一种存储器基元，包括：

底部电极；

顶部电极，其位于所述底部电极上方；以及

MTJ(磁隧道结)元件，其位于所述底部电极上方并位于所述顶部电极下方，其中，所述MTJ元件包括：

底部绝缘层，其位于所述底部电极上方；

顶部绝缘层，其位于所述底部电极上方；以及

第一铁磁材料层，其位于所述底部绝缘层与所述顶部绝缘层之间。

2.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述存储器基元是MRAM(磁随机存取存储器)器件。

3.根据权利要求1所述的存储器基元，还包括：

第二铁磁材料层，其位于所述底部电极与所述底部绝缘层之间；以及

第三铁磁材料层，其位于所述顶部电极与所述顶部绝缘层之间。

4.根据权利要求3所述的存储器基元，其中，所述第二铁磁材料层是钉扎的铁磁材料，以及其中，所述第三铁磁材料层是自由铁磁材料层。

5.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述第一铁磁材料层位于所述底部绝缘层的上表面上并与所述底部绝缘层的上表面物理接触，以及其中，所述顶部绝缘层位于所述第一铁磁材料层的上表面上并与所述第一铁磁材料层的上表面物理接触。

6.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述第一铁磁材料层具有最多12埃的厚度。

7.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述顶部绝缘层和所述底部绝缘层具有相同的垂直厚度。

8.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述顶部绝缘层和所述底部绝缘层包括MgO、Al₂O₃、TiO_x、AlTiO、MgZnO、ZnO或Ga₂O₃中的一者，第一铁磁材料层包括Fe、Co、FeB、Co/Pt、Co/Ni多层、或CoFeB合金中的一者，第二铁磁材料层包括Fe、Co、FeB、Co/Pt、Co/Ni多层、或CoFeB合金中的一者，第三铁磁材料层包括Fe、Co、FeB、Co/Pt、Co/Ni多层、或CoFeB合金中的一者。

9.根据权利要求3所述的存储器基元，其中，所述第一铁磁材料层具有第一垂直厚度，所述第二铁磁材料层具有第二垂直厚度，以及所述第三铁磁材料层具有第三垂直厚度，其中，所述第一垂直厚度小于所述第二垂直厚度和所述第三垂直厚度中的每一者。

10.根据权利要求9所述的存储器基元，其中，所述第二垂直厚度和所述第三垂直厚度基本上相等。

11.根据权利要求3所述的存储器基元，还包括：

绝缘材料层，其位于所述第三铁磁材料层与所述顶部电极之间；以及

导电结构，其位于所述顶部电极的上表面上并与所述顶部电极的上表面接触。

12.根据权利要求1所述的存储器基元，其中，所述底部绝缘层包括氧化物材料，以及所述顶部绝缘层包括氧化物材料。

13.一种存储器基元，包括：

底部电极：

顶部电极，其位于所述底部电极上方；

MTJ(磁隧道结)元件，其位于所述底部电极上方并位于所述顶部电极下方，其中，所述MTJ元件包括：

底部氧化物层，其位于所述底部电极上方；

顶部氧化物层，其位于所述底部电极上方；以及

第一铁磁材料层，其位于所述底部氧化物层与所述顶部氧化物层之间；

第二铁磁材料层，其位于所述底部电极与所述底部氧化物层之间；以及

第三铁磁材料层，其位于所述顶部电极与所述顶部氧化物层之间。